Eine neue Studie an Mäusen legt nahe, dass mehrere Tage unter einer eingeschränkten Diät dem Körper helfen können, den Stress der Operation besser zu bewältigen. Die Ergebnisse weisen auf mögliche Strategien zur Reduzierung von chirurgischen Risiken bei Menschen hin.

Wenn der Blutfluss zu einem Bereich während der Operation stoppt und wieder hergestellt wird, kann die wiederkehrende Blutversorgung Gewebeschäden und gefährliche Entzündungen verursachen. Dieser als Ischämie-Reperfusion bezeichnete Vorgang kann zu Schlaganfall, Herzinfarkt und anderen schweren medizinischen Problemen führen.

In früheren Studien wurde festgestellt, dass eine Einschränkung der Ernährung - die Einschränkung der Nahrungsaufnahme ohne Unterernährung - die Widerstandsfähigkeit des Körpers gegen den Stress der Ischämie-Reperfusion erhöhen kann. Ein Team um Dr. James Mitchell und Wei Peng von der Harvard School of Public Health machte sich daran, weitere Untersuchungen durchzuführen. Ihre Studie, die teilweise vom National Institute of Aging (NIA) der NIH und vom National Institute of Diabetes und von Verdauungs- und Nierenkrankheiten (NIDDK) unterstützt wurde, erschien in der Januar-Ausgabe von 25, 2012, vom Science Translational Medicine.

Um die Auswirkungen der Ischämie-Reperfusion nach der Operation nachzuahmen, verwendeten die Forscher mikrovaskuläre Klammern, um den Blutfluss in die Nieren oder aus ihnen heraus zu stoppen. Mäuse, die 6-Tage lang mit 2-Tagen mit einer proteinfreien Diät gefüttert worden waren, hatten vor Wochenende eine bessere Nierenfunktion und eine höhere Überlebensrate als Tiere, die eine normale Diät mit gleichwertigen Kalorien erhielten.

Als nächstes untersuchten die Wissenschaftler, ob die Begrenzung bestimmter essentieller Aminosäuren - der Bausteine ​​von Proteinen - ähnliche Wirkungen erzeugen kann. Eine Diät, die keine der von ihnen getesteten 3-Aminosäuren hatte, verbesserte das Überleben. Dieser Befund deutete darauf hin, dass die Fähigkeit des Körpers, einen Aminosäuremangel zu erkennen, für die schützende Wirkung einer begrenzten Diät entscheidend sein könnte.

Um die Idee zu testen, konzentrierten sich die Forscher auf ein Protein, die Gcn2-Kinase, mit der Zellen Aminosäurenabbau nachweisen können. Die Wissenschaftler fanden heraus, dass im Gegensatz zu normalen Mäusen Mäuse, denen die Gcn2-Kinase fehlt, nicht vor Nierenschäden geschützt waren, wenn sie ohne die essentielle Aminosäure Tryptophan gefüttert wurden.

Um herauszufinden, ob die Vorteile einer tryptophanfreien Diät geschlechts- oder organspezifisch waren, testeten die Wissenschaftler weibliche Mäuse anstelle von Männern und Leberschäden anstelle von Nieren. Sie fanden ähnliche Ergebnisse. Als sie sich das nächste Mal mit der Genexpression befassten, sahen sie verschiedene genetische Wege, die in der Niere und der Leber aktiviert wurden. Weitere Untersuchungen zeigten, dass Gcn2-Kinase systemische Veränderungen in zirkulierenden Immunsystemzellen verursacht.

Schließlich testeten die Forscher ein Medikament namens Halofuginon, von dem bekannt ist, dass es über den Gcn2-Weg wirkt. Sie fanden heraus, dass es die Auswirkungen von Aminosäurenentzug nachahmte. Dieses Ergebnis erhöht die Möglichkeit, dass ähnliche Medikamente eines Tages vor der Operation verwendet werden.

Als Nächstes möchten die Forscher testen, ob eine Einschränkung der Ernährung das durch die Operation bedingte Risiko bei Menschen wie bei Mäusen senkt. Sie befinden sich derzeit in der Anfangsphase der Planung einer klinischen Studie mit Patienten, die sich vor der Operation eiweißfrei ernähren.

"Nahrungsmitteleinschränkungen als ein Weg, um die Stressresistenz zu erhöhen, erscheinen vielleicht nicht intuitiv, aber in der Tat zeigen unsere Daten, dass der gut ernährte Staat derjenige ist, der für diese Art von Verletzungen anfälliger ist", sagt Mitchell.

- von Harrison Wein, Ph.D.

Verwandte Links:

Betrachtung der Chirurgie ?:

• http://www.nia.nih.gov/health/publication/considering-surgery
• Kalorienarme Diäten:
  http://win.niddk.nih.gov/publications/low_calorie.htm

Artikel Quelle: http://www.nih.gov/researchmatters/february2012/02032012surgery.htm